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干法湿法锂电池浆料混料工艺

锂离子电池是一个复杂的系统工程，电池性能好坏受到

原材料，电池设计，制造设备与工艺，环境等众多因素影响，

任何一点缺陷都可能导致电池产品的崩塌。

材料是锂电池的基础，而制造工艺也很重要。其中，匀

浆工序作为前段第一个步骤极其重要，在锂离子电池的整个

生产工艺中对产品的品质影响度大于30%，是整个生产工艺

中最重要的环节。

在锂离子电池制造过程中，不管匀浆何种工艺，最终正

负极浆料基本上都是由正负极活性物质、粘结剂、导电剂、

溶剂和其他微量添加剂组成。锂离子电池对电池浆料的要求

主要有两点：

第一，满足电池的电化学性能，表现为分散均匀性，如

果浆料分散不均，有严重的团聚现象，电池的电化学性能受

到影响；

第二，浆料需要具有良好的沉降稳定性和流变特性，满

足极片涂布工艺的要求，并得到厚度均一的涂层。对浆料表

征一般有：固含量、黏度、细度等。

目前，电极浆料的混料工艺主要分为两种：

①湿法混料工艺：

常规流程：制备胶液→混合导电剂→混合活性物质→稀

释调粘度。

优点：提前制备胶液，大大缩减了搅拌时间，且对来料

波动的适应性更强；

缺点：导电剂提前吸收溶剂，分散效果比干法略差

②干法混料工艺：

常规流程：活性物质、粘结剂、导电剂干粉混合→溶剂

润湿，高速分散→继续加入溶剂，高速分散→稀释调粘度。

优点：浆料稳定性和分散均匀性更好；

缺点：第一步润湿过程溶剂加入量与干粉的比表面积关

系密切，如果来料不稳定或波动较大，可能导致润湿不充分

或者过润湿的情况，浆料批次的一致性会较差。

湿法混料工艺

湿法制浆工艺在国内锂电池厂家中采用比较广泛。湿法

制浆的主要流程是先将粘结剂、导电剂等物质进行混合搅拌，

随后加入活物质进行充分的搅拌分散，最后加入适量溶剂进

行粘度的调整，以适合涂布。

湿法制浆工艺所耗时间较短、工艺较为简单，浆料流动

性好且气泡较少。搅拌时间少，有利于生产效率的提高。该

工艺的适应性较强，在活物质、导电剂等存在较小质量差别

下也可以接受，制备的浆料不会影响既有的涂布工艺和极片

质量。此外，浆料后期抽真空所需时间短。

但是湿法搅拌工艺存在的问题是，由于导电剂表面积大，

容易吸收溶剂，导致溶剂的流动性较差，加入活物质后，不

易达到均匀分散的状态。在相同的固含量条件下，与干法制

浆工艺相比浆料的粘度偏高。

干法混料工艺

固体粉料在液体中分散基本过程如图3所示，分为：

（1）粉料的润湿，将附着于粉体上的空气以液体介质

取代。一种粉体要分散在液体中，首先必须被润湿，固体表

面的湿润性由其化学组成和微观结构决定。固体表面自由能

越大，越容易被液体湿润；反之亦然，润湿性可用接触角大

小表示。

（2）颗粒团聚体的破裂、分散，破碎团聚体主要有三

种力：设备转动过程中的机械力，颗粒之间发生碰撞产生的

作用力，高速分散剪切力。

（3）固体悬浮物的稳定化，阻止已经分散的颗粒发生

在团聚，分散稳定作用有静电稳定、空间位阻稳定。

图3粉料在液体中混合分散基本过程

典型的干法混料工艺过程为：

（1）活物质、导电剂、粘结剂粉体加入搅拌釜，进行

干粉混合均匀；

（2）加入适量溶剂，对粉体颗粒进行润湿，使颗粒表

面吸附溶剂，同时在这种高粘度下搅拌，开始形成大的剪切

力作用，充分混匀润湿粉体颗粒；

（3）继续加入溶剂，高速剪切力作用下对颗粒团聚体

进行分散，使导电剂均匀分布；

（4）继续加入溶剂，稀释浆料，调节粘度使之适合涂

布工艺。

其中，粉体的润湿是工艺的核心步骤，溶剂的量存在一

个临界点，若溶剂偏少，不足以润湿全部粉料，那么干粉必

然成团，后续想将其打开有一定难度；而且，过干的情况下，

双行星搅拌机中，浆料容易“爬杆”，并不能起到搅拌的效果；

如果溶剂偏多，浆料很容易流动，搅拌桨的剪切力作用效果

减小，而且，捏合搅拌也起不到粉碎团聚的作用。实际浆料

的效果都可以用细度和粘度来判断：相同条件下，粘度越小，

细度越小，证明分散效果越佳。

高强度干粉混合工艺

近几年，干法混料工艺在第一步干粉混合步骤进一步得

到优化，出现高强度干粉混合工艺改善